検索精度向上への取り組み
類似文献検索の特許検索への適用に係わる検討３
一般財団法人工業所有権協力センター 研究所調査員● PROFILE

平成 11 年４月より特許検索、分類付与関係に従事、平成 20 年４月より現職

一般財団法人工業所有権協力センター 研究所研究部長● PROFILE

藤間 孝雄
垣本 和則

平成１５年４月より現職

1 はじめにという短所がある。さらに利用上の大きな課題として以下の点がある。
・課題１

一 般 財 団 法 人 工 業 所 有 権 協 力 セ ン タ ー（ ＩＰＣＣ：

図１の「分野別正解文献 100 位再現率」（詳細は [1]Industrial Property Cooperation Center、以下「財参照）に見られるように正解文献の１００位までの再現団」と表す。）研究所は、財団の主たる事業である先行率が適用するテーマや本願の特性で大きく異なり、結果技術文献調査事業、特許分類付与事業のさらなる効率化が安定しないことである。正解文献のランキングが１０を目指し、ＩＰＣＣシソーラス等の独自データ資産を整備位以内に入る場合もあれば、１０００位以内にも入らないするとともに、それらの効果的な活用方法に取り組んで場合もある。この特性は平均順位では表れない応用上のいる。その一環として３年前から、類似文献検索と組み障害となり、安定した再現率を得ることが必要となる。

あわせて利用するプロトタイプを構築し、評価を行って・課題２

いる [1]。また２年前からは、ＩＰＣＣシソーラスの代表

従来のＦ
Ｉ、Ｆターム、検索語による論理式検索手法等語を特許専門用語として利用し、形態素解析の改良に利と融合した検索手法として確立することが必要である。

用する試みなども評価してきた [2]。
そして、昨年度は、類似文献検索技術を財団の検索業務における利用形態に、より近づけた応用方法を検討した。

3 今回の取り組み
過去の取り組みで浮かび上がった課題に対し、実用性

2

過去の取り組みで分かった課題

類似文献検索技術を検索業務に利用する場合は、ＦＩ、Ｆターム、検索語による論理式検索と比較して、検索式の立場から、検索実務に用いている手法を取り入れ「領域を限定した類似文献検索」、「類義語を同一視した類似文献検索」、「論理式検索と組み合わせた類似文献検索」を新たな試みとして実施し、解決策の可能性を検証・評価した。

を考えずにすみ、また検索語（及びその類義語）の漏れに強いという長所があるが、本願との類似性はシャープには特定できず、Ｘ文献、Ｙ文献の判定能力を持たない

154

YEAR BOOK 2011３．１

領域を限定した類似文献検索

文献全体が必ずしも類似ではないが、特定の段落が

寄稿集

再現率
1

2

0.9

検索の高効率化と精度向上

0.8
0.7
再現率

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
02G016

2G036

4C117

5F173

物理分野

3C011

4B017

機械分野
X(B)

図１

Ｘ(T)

4B018

4B032

5C059

化学分野
Ｘ＋Ｙ(B)

5E034

5E501

電気分野

Ｘ＋Ｙ(T)

分野別正解文献 100 位再現率類似であることを判定できるように類似文献検索の機能②

前記類似度スコアを一定の閾値で足切りをし、閾値を拡張する。以下、本稿では文献の領域として「発明を以下の文献はその構成要件は具備していないと判断す構成する要件」に類似する段落を想定する。

る。閾値以上の文献はその構成要件を具備すると考え、以下構成要件候補集合と呼ぶことにする。総ての構成発明を構成する要件要件毎に、それぞれの構成要件毎の足切り閾値を計算

ここで言う発明の構成要件は広く捉えて、発明の構成要素、発明の目的等とする。具体的に構成要件は、①して足切りを行い、構成要件候補集合を求める。
③

正解文献（ここではＸ文献を想定する。）は総ての構成要件を具備すると考え、図２に示すように総ての分説した発明の構成要素を当業者なら分かる程度に平構成要件候補集合の積集合を求める。この積集合をこ明な短文で記載したもの

こでは正解文献候補集合と呼ぶ。

②

第１クレームを複数の構成要素に分け、それぞれの発明のポイントを記載した平明な短文と発明の目的等である。

正解文献候補集合複数要件を具備する文献の類似文献検索
ここで複数要件を具備する類似文献検索として次のような類似文献検索を行う。
①

クレーム１分説ａ要件集合

クレーム１分
説ｂ要件集合ａ，ｂ，ｃ積集合

前述の各構成要件毎に作成した短文を類似文献検索の入力クエリーとして、それぞれ独立に対象文献集合に対して類似文献検索を行い、対象文献集合の総ての文献の総ての段落のテキストと構成要件毎のクエリー

クレーム１分
説ｃ要件集合文との類似度スコアを求め、文献を構成する段落の最高スコアをその文献の各構成要件に対応した類似度スコアとする。

図２

正解文献候補集合の概念

YEAR BOOK 2O11155

閾値の決め方る拒絶引用文献とした。

ここで閾値を決めることは重要な意味を持ち、閾値が・発明の構成要件としては第１クレームを分説し、各構低過ぎれば対象文献集合から正解文献候補集合を求めて成要素毎に当該分野の専門家が実施例を読み、その具も絞込みが効かず、構成要件毎の類似文献検索を行なっ体的内容を簡潔な短文にまとめ、類似文献検索のクエた意味がなくなる。

リー文とした。

また閾値が高過ぎると正解文献が正解文献候補集合・比較の目的で第１クレームを特に分説せずに１つの短から漏れてしまう。ここで類似度スコア（Ｏｋａｐｉ ＢＭ文に纏め類似検索のクエリー文とする実験も行うこと２５アルゴリズムで類似度の計算をする。）はクエリーとした。

文から抽出した特徴語とその類義語に対して求めた個別
特徴語毎のスコアの総和であるから、ここでは、
閾値＝Ｋ＊（総特徴語数） ・・・

式１

Ｋ：係数とする。
適正な閾値が構成要素毎に総特徴語数関数として決め・式１のＫを変化させることにより構成要件毎の総特徴語数に応じて閾値が変わるので、その結果、正解文献候補集合の縮小率が変わる。その時の正解文献候補集合に含まれる正解文献の数を調べることにより再現率を求め、縮小率と再現率のグラフを求めた。
・類似文献検索は財団のプロトタイプ [1],[2] を一部修ることができれば、正解文献を漏らすことなく対象文献正して用いた。具体的には集合から正解文献候補集合を絞り込むことができること

類似文献検索ツール：情報処理振興事業協会（ＩＰＡ）になる。の研究成果である汎用検索エンジン（ＧＥＴＡ）を用
い形態素解析器としてＣｈａＳｅｎを、形態素解析用辞

正解文献候補集合の縮小率と正解文献再現率
正解文献を漏らすことなく対象文献集合から正解文書としてＩＰＡＤＩＣを利用するとともに、類義語拡張として財団のシソーラス辞書を利用

献候補集合を絞り込むことができるか否かを検証するた

ＷＡＭの構成文献：テスト用本願毎にテスト用本願のめに、正解文献候補集合の縮小率と正解文献再現率の関検索テーマに含まれる全文献に対して、それを構成係についてテスト用本願と正解引例を選択し、前述の複する全段落を類似比較対象テキストの単位とみなし数要件を具備する文献の類似文献検索方法による実験をて特徴語抽出をし、テーマ毎に纏めＷＡＭを構成行った。ここで、類似度スコアの算出方法：Ｏｋａｐ
ｉ ＢＭ２５

正解文献候補集合の縮小率＝ {（対象文献集合―正解文献候補集合）／対象文献集合 } ＊１００
正解文献再現率＝ {（正解文献候補集合に含まれる正解文献数）／正解文献数 } ＊１００である。

実験結果
正解文献候補集合の縮小率と再現率について実験結果を図３に示す。ここに示されるように類似文献検索でこのような絞り込みを行うと縮小率が８０を超えるあたりから再現率は急速に下がる。

実験方法
・テーマ特性を考慮してテーマ２Ｇ０１６（遮断器と発電156

結果の考察

機・電動機と電池等の試験）、４Ｂ０１７（非アルコー

実験結果から、今回のような類似文献検索を行った場

ル性飲料）、５Ｅ５０１（デジタル計算機のユーザイン合には、テーマ全体の文献に対して縮小率を８０以下にターフェイス）、５Ｇ５０３（電池等の充放電回路）、５抑えれば再現率を高くできることが分かる。このような

Ｈ１８０（交通制御システム）を選択し各５件のテス方法で正解文献候集合を絞る場合には最初の論理式検索

ト用本願を選択した。正解文献は検索者が報告していで絞り込んだ集合サイズの１／４、１／５以上に類似文

YEAR BOOK 2011

寄稿集

縮小率と再現率の関係

検索の高効率化と精度向上２120100再現率

806040200020406080100120

縮小率
図３

縮小率と再現率の関係

献検索で絞り込むと再現率は急速に悪くなり、それ以内実験方法の絞り込みに抑えれば高い再現率が得られると言うこと①従来の特許検索システムを用いてＦＩ、Ｆターム、検索を意味している。

語による論理式検索を行い、１０００件以下の類似文献

このことは、対象文献集合を類似文献検索以外の方法検索の対象集合をテスト用本願毎に抽出した。この実（ＦＩ、Ｆターム、検索語による論理式検索等）で絞り込

験では、図１の実験で成績が特に悪いテーマ５Ｅ５０１んでおいても、テーマ内の文献であれば同様な傾向が期（デジタル計算機のユーザインターフェイス）に限定待できると考えられ、課題１に対する１つの対策となりして実験した。

うることを示唆している。

②３．１で前述した「発明を構成する重要な要件毎の類また、各構成要素毎に評価する類似文献検索では、あ似文献検索」の要領に従って、発明の構成要素毎にクる構成要素のスコアが高く、別の構成要素のスコアが低エリー文を作成し領域を限定した類似文献検索を行いという文献は総合スコアが良くても正解文献候補集合

い、検索対象集合を構成する全文献に対して類似度スには上がってこないフィルタ効果が期待できる。

コアを求め、閾値との比較により足切りをし、構成要素毎に要件を満たす文献集合を求めた。この場合、類似文

３．２

論 理式検索と組み合わせた類似文献検索

献検索の対象集合は①の論理式で求めた集合である。
③構成要件毎に要件を満たす文献集合の積集合を求め正前述の考察どおり、論理式検索で正解文献候補集合を解文献候補集合とした。ここで再度、構成要素のクエ図３の高い再現率が得られる絞り込み領域に絞り込んだリー文を合体させたクエリー文を作成し、正解文献候後に類似文献検索を行うことで安定した再現率を得るこ

補集合の総ての文献に対して類似度スコアを計算し、とができるか検証を行った。

ランキング表示をした。

YEAR BOOK 2O11157

表１

論理式検索と組み合わせた場合の類似文献検索

テスト本願１次絞り込み

正解引例 ( 種別 )１次絞り込み後の構成要素毎の正解文献順位（Ａ）

全テーマ対象検索正解文献順位（Ｂ）

テスト本願Ａ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み871 件

2002-014752 (X)１９１０００位外2001-013945(Y)６０

１０００位外テスト本願Ｂ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み
730 件

2003-00588(X)２２

１

テスト本願Ｃ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み754 件

2002-047813(X)５

４３

テスト本願Ｄ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み
992 件

2002-90529(X)

５５

５６０

2002-1968855(Y)４

８６

テスト本願Ｅ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み
993 件

2001-216069(X)７

１０００位外テスト本願Ｆ

テーマ５Ｅ５０１
論理式絞り込み765 件

2003-022154(X)

６５

１０００位外2000-305746(Y)

１５２

１０００位外実験結果
表１にテーマ５Ｅ５０１の６件のテスト本願に対する正１０００件以内に論理式検索で絞っておけば正解文献が高い再現率で１００位以内に入ってくることである。

解引例、論理式検索で１次絞り込みした文献集合の文献

実務的な立場からするとテーマ内のＦＩやＦタームに精数、論理式による１次絞り込みを実施した後の構成要素通した人であれば１０００件以内に絞ることは比較的容易

毎の類似文献検索方法による正解文献の順位、全テーマであり、その中から正解文献を効率的に探し出すことがを対象とした無テーマ類似文献検索をした場合の正解順求められる。今回の実験では図３グラフ中の上矢印線で位を示す。

示すように縮小率に比例して再現率が下がるのではな
く、縮小率を適当に抑えておけば再現率の低下が比較的結果の考察
全テーマを対象にした類似文献検索結果（Ｂ）欄とテー

一旦絞り込んだ後に、今回の様な類似文献検索技術で絞マ内を論理式で絞り込んだ後に発明の構成要素を考慮しり込む方式は検索業務効率の向上につながると考えられた「発明を構成する重要な要件毎の類似文献検索」の順る。

位結果（Ａ）欄と比較すると、（Ｂ）欄の正解文献の順
位は１位から１０００位以下と大きくばらついている。一方、（Ａ）欄の正解文献順位は概ね１００位以内に押さえ込まれている。順位が高くなることは論理式検索によって類似検索の対象集合が１０００件以内に絞ってあるから当然であるが、注目すべきことは正解文献候補集合を158に少ないという効果が出ている。従って、論理式検索で

YEAR BOOK 2011

寄稿集

4 終わりに検索の高効率化と精度向上

２

今回の実験は、検証した件数が少ないため、検索業務に類似文献検索が上手く利用できると結論づけることはできないが、一定の方向性を確認することができた。また類似文献検索の所定順位内に正解文献の再現率を高くできても、集合を絞れば漏れも生じてくるので、類似度絞り込みをした場合には、実際にスクリーニングした文献を明確にし、従来のＦＩ、Ｆターム、検索語による論理式検索と融合して検索漏れ防止を保証できることが求められる。
今後は、これらの知見をもとに類似文献検索技術の先行技術文献調査業務への適用領域を探る実用化研究を進めて行きたいと考える。

参考文献[1] 居島一仁，検索精度向上への取り組み（類似文献検索の特許検索への適用に係わる検討），Japio 2009
YEAR BOOK，pp 168-171，2009[2] 土居仁士，検索精度向上への取り組み（類似文献
検 索 の 特 許 検 索 へ の 適 用 に 係 わ る 検 討 ２），Japio
2010 YEAR BOOK，pp 180-181，2010

YEAR BOOK 2O11159